荣耀青海湖背后电池材料变革记

　　21世纪经济报道记者倪雨晴深圳报道
　　当时我们整个电池领域的团队都想放弃，要不Magic5系列就先不上这个电池了。谈及手机续航突破的压力，近日荣耀产品领域专家曹工向记者回忆了研发的艰难时刻。
　　这个差点被放弃的项目正是荣耀最新发布的青海湖电池技术，这项技术采用了一种新型的硅碳复合材料作为负极材料，从而提升电池能量密度，提高手机续航时间。
　　为了让新电池搭载进手机，荣耀决定增加资源投入，曹工告诉21世纪经济报道记者：预研阶段我们同时推进了九套方案，从设计到上市以后整个测试电池数量超过上万片，而正常的项目大概在2000片。
　　技术攻坚后，2023年初，荣耀实现了硅碳负极电池技术首次在手机上的大规模商用，跨过了5000mAh的容量瓶颈。随着新能源技术的升级，电池也成为手机厂商往高端进击的重要模块，日前华为的新机也采用了硅碳负极电池。
　　可见，头部手机厂商们的比拼已经来到材料学、基础物理和化学的研发层面，并且在对标苹果的道路上也细节到各个器件模块。曹工介绍道，荣耀从通讯领域、显示领域、电池领域、功耗领域、硬件设计、结构设计、架构设计每个领域都会分析苹果的设计方案去对标。
　　眼下，中国手机厂商们在高端市场的突围上分秒必争、对技术也分毫必争。从操作系统、芯片调优到电池，企业都在大力投入基础研发来实现创新，为高端化打下基础。
　　车用电池进手机
　　事实上，硅碳负极电池率先在汽车上规模应用，早在2020年，特斯拉Model3就已经使用硅碳负极作为其动力电池的负极材料，但直到目前为止，特斯拉都还没有实现对硅碳负极版本4680的高速量产。比亚迪、广汽等国内车厂也同步在进行布局。
　　负极是锂电池的重要组成部分，近年来为何大厂选中硅碳负极？因为主流的锂电池负极材料以石墨为主，虽然石墨的导电性和稳定性都很好，但是在能量密度方面已经接近理论极限值，而硅材料的能量密度远远高于石墨。
　　更高的能量密度意味着更长的续航能力，这无论对于新能源汽车还是手机而言都是产品刚需。
　　但是将硅碳负极电池用于手机仍面临不小挑战，不同于汽车，在手机有限的空间分配下强化电池并非易事。这一代能够在这么小的空间内放下5450毫安时大电池，已经超出我们的预期了，中间也遇到了很多难题。曹工举例道，有一次遇到材料的化学体系的失效问题，当时找了很多方案都解决不了，在实验室非常苦恼，后来得知一位做材料分子学的老师在该领域有研究，我们团队第二天就飞过去和老师交流，从材料分子学的角度重新审视材料设计，最终解决了问题。
　　又比如电池稳定性问题，曹工向记者分析道：电池负极本身要在多孔碳骨架上吸附硅离子，放的硅离子越多，电容量的密度更大，但是放多了对稳定性就会有影响，所以负极材料放多少、怎么放、怎么吸附、怎么稳定，本身就是一个很难的问题。同时电池除了负极还有正极、电极液等化学体系，我们要保证稳定性，也要让充放电次数的标准都达标。
　　虽然电池技术发展已久，但是新技术的成熟商用，仍需要更多维度的底层技术突破。而在续航焦虑的问题上，行业惯性思维是以快充来弥补电池消耗，但是荣耀叠加能力，治本而非治标选择更新电池材料，以青海湖技术（即硅碳负极电池技术）来直接提高电池续航能力。
　　除了提升电池本身的容量密度外，荣耀也在电源管理一体化上进行投入。曹工谈道，硅碳负极电池在每个电压端释放的能量比不一样，需要构建全新的硬件电路和算法，让其在不同场景下稳定释放出电量。
　　电池是智能手机的基础突破点之一，也是高端手机必须要精进的功能。从需求侧看，随着操作系统的升级，软件可能耗电量增加；更高端的芯片，承载更高的算力，需要耗电；折叠屏手机的出现改变了机械结构，手机屏幕大了一倍更加需要电量。因此手机对于电池的要求也越来越高，电池可持续性成为手机在高端手机市场的重要衡量指标。
　　基础研发竞赛和高端焦虑
　　在新能源产业的快速发展下，电池近几年也颇有潜力。从荣耀的技术创新看，电池背后的基础物理、化学、材料学决定了续航上限，而制造生产工艺决定了下限，此外综合成本考量的商业化集成更是挑战所在。
　　这背后折射的是当前手机存量市场的竞争现状，一方面是企业大力投入基础研发，欲通过技术演技带动产品力提升，促进消费者的换机动力。另一方面也体现了厂商建立高端品牌的焦虑和急切心理，面对苹果还在升高的高端市场份额，中国手机公司在各个细分领域中卷性能上限，包括影像、续航、通信等等，从而强化能力优势。
　　目前，荣耀在着力打造的长板包括鹰眼相机的抓拍功能、青海湖电池技术、射频增强芯片、MagicOS的智慧体验等。
　　在研发体系上，荣耀也逐步形成自有风格，目前荣耀13000名左右的员工中研发人员就有8000人，占比超60。
　　曹工表示：我们内部有一个技术管理组织，分为N、N1、N2三个研发阶段。其中，当代落地的技术就叫N技术，比如今年的产品是Magic5，N1技术或N2技术会根据用户的需求和当年技术方向来审视和挖掘投入。
　　可以看到，荣耀和华为一样都属于研发重投入企业，荣耀Magic5系列先后在全球、国内召开发布会，也表明了进入独立后第三年的荣耀，已经开始逐步对外释放技术创新实力，并在全球范围内的高端市场，直面与苹果、华为的竞争。
　　近年来基础研究成为国内科技产业的主题词，今年政策面也不断提及其重要性，企业间的竞逐也更加激烈。若从全球科技史看，基础研究的重要性也不言而喻，美国科学界、产业界影响至深的报告《科学：无尽的前沿》多年前就重点提及了注重基础研究。
　　文中提到：基础研究会带来新知识，它提供的是科学资本，是所有实际知识应用的源头活水。一切新产品和新工艺都不是突如其来，自我发育和自我生长起来的。它们都建立于新的科学原理和科学概念之上，而这些新的科学原理和科学概念则源自最纯粹的科学领域的研究，基础研究是技术进步的引领者。
　　当然，报告中提到的是学术机构的自由的基础研发，但是放在当下复杂的国际环境下，这些观点依然值得深思。而对于公司来说，由于受制于商业压力和产业链定位等问题，将研究和商业化结合更是难题，更加考验企业的前瞻性和平衡能力。现在，各家手机企业基本都拥有庞大的研发体系，如何在基础研究上形成自己的路径、保持战略定力向上攀登，厂商们还需要跨越更多山海。
　　更多内容请下载21财经APP